9- (A) Para cada uma das seguintes equações, escreva a expressão de equilíbrio químico para a reação inversa: (a1) 140 ^circ C; (a2) . (B) Os seguintes dados foram coletados para um sistema em equilíbrio a . Calcule a constante de equilíbrio a essa temperatura para a reação ; [ ; . Fundamente e contextualize todas as suas respostas.

Passo 1

Beleza, o exercício tem duas partes:
(A) pra duas reações dadas a gente deve escrever a reação invertida e daí montar a expressão de equilíbrio químico dela (ou seja, o tal do K = [produtos]^coef[rea>=ntes]^coef da reação invertida).
(B) dada uma reação típica de síntese de amônia ( ) e as concentrações em equilíbrio a 140 °C, a gente calcula o valor numérico da constante de equilíbrio nessa temperatura.
Conteúdo envolvido: equilíbrio químico, lei de ação de massas, atividades de sólidos (que valem 1) e montagem da expressão de . Vamos precisar usar a fórmula
e lembrar que sólidos puros não entram no .

Passo 2

Parte A – reação (a1)
Reação original:
2,C(s) + O2(g) ;long<=ftrightarrow; 2,CO(g)
  1. Invertendo a reação:
2,CO(g) ;long<=ftrightarrow; 2,C(s) + O2(g)
  1. Montando Kinv = aC^2 ;times; PO2PCO^2 pela lei de ação de massas:
boxedKinv,,(a1) = [O2][CO]^2
Como (sólido puro), sobra

Passo 3

Parte A – reação (a2)
Reação original:
AgCl(s) ;long<=ftrightarrow; Ag^+(aq) + Cl^-(aq)
  1. Invertendo a reação:
Ag^+(aq) + Cl^-(aq) ;long<=ftrightarrow; AgCl(s)
  1. Expressão de Kinv = aAgCl[Ag^+],[Cl^-] :
boxedKinv,,(a2) = 1[Ag^+],[Cl^-]
Como , fica

Passo 4

Parte B – montando a expressão de 3,H2(g) + N2(g) ;long<=ftrightarrow; 2,NH3(g)
Reação:
K = [NH3]^2[H2]^3,[N2]
Pela lei de ação de massas:

Passo 5

Parte B – cálculo numérico
Dados em equilíbrio:
[H2] = 0,10;mol/L, [N2] = 1,1;mol/L, [NH3] = 3,6times 10^-2;mol/L
  1. Numerador:
    K = 1,296times10^-31,1times10^-3 approx 1,18
  2. Denominador:
  3. Dividindo:

Resposta

(a1) Reação invertida:
(a2) Reação invertida:
(b) Para a 140 °C:

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